排导槽 0.4 0.014 0.23 0.12 2.65 13.34 ②排导槽过流流量计算 根据泥石流过流流量计算公式:
Qc?WcVc式中
Qc—泥石流断面峰值流量(m3/s);
Wc—泥石流过流断面面积(m2);
Vc—泥石流断面平均流速(m/s)。
计算参数及计算结果详见表7-17。
表7-17 排导槽允许泥石流过流流量计算表 计算位置 排导槽 泥石流过流断面面积Wc1.0 (m2) 泥石流断面平均流速13.34 Vc(m/s) 泥石流断面峰值流量Qc(m3/s) 13.34 由表可见,排导槽允许过流流量可满足设计需要。 (3) 排导槽断面尺寸和结构设计
排导槽两侧边墙高4.0m,基础埋2.5m,顶厚0.5m,底厚0.8m,内侧(临沟侧)坡比1:0.2,外侧直立,采用C20混凝土结构。
排导槽断面尺寸和结构设计详见结构设计图。 (4) 排导槽荷载计算及稳定性验算
如前所述,各排导槽边墙、排导槽设计荷载组合为:工况Ⅰ为泥石流过流状态(不考虑地震),结构自重+土压力;工况Ⅱ泥石流过流并考虑地震,排导槽部分荷载组合:结构自重+土压力+地震力。其中工况Ⅰ为设计工况,工况Ⅱ为校核工况。
(1)结构自重
与拦挡坝的计算方法相同,以结构断面积乘以结构容重求得。计算参数和结果如表7-18。
表7-18 泥石流排导工程结构自重计算表
名称 排导槽边墙 墙(堤)高基础埋深断面积单宽体积(m墙(堤)体重度(k结构自重顶厚(m) 底厚(m) 233(m) (m) (m) ) N/ m) (kN) 4.0 2.5 0.5 0.8 3.0 3.0 25 75 (2)土压力
采用朗肯土压力公式计算:
1?F??H2tg2(45??)22
式中?-墙(堤)后填土重度,按碎块石土取20kN/m3;
H-墙(堤)后填土高度;
?-土体内摩擦角,按碎块石土,计算时取=25°。
求得土压力详见表7-19。
表7-19 排导槽墙后土压力计算表 墙后填土 土体内摩擦角 墙后填土 3高度(m) (°) 重度(kN/m) 4.0 25 20 土压力 (kN) 27.4 名 称 排导槽边墙 (3)地震力
以结构自重乘以地震加速度求得。求得地震力详见表7-20。
表7-20排导槽墙地震力计算表 名 称 排导槽边墙 结构自重(kN) 75 地震加速度(m/s2) 0.05 地震力(kN) 3.75 (4)稳定性验算
计算方法与拦挡坝相同,抗滑移、抗倾覆稳定性验算结果如表7-21。 表7-21 排导槽墙抗滑移、抗倾覆稳定性计算结果统计表
抗滑移稳定性系数 名 称 工况Ⅰ 排导槽边墙 1.9547 工况Ⅱ 1.2749 工况Ⅰ 2.145 工况Ⅱ 1.5367 抗倾覆稳定性系数 验算结果表明,各排导槽边墙及排导槽抗滑移、抗倾覆稳定性符合要求。
(二)龙藏沟治理工程设计
根据龙藏沟,沟道物源较少,且植被覆盖率较高,泥石流爆发时主要为高含沙的洪流,因此简易修建一条排导槽进行治理,编号为2#排导槽。 1、排导槽平面布置
根据龙藏沟沟口地形特征,排导槽平面布置为沟口与203省道相连,沿沟往上游116m,呈外八字型与上游沟道衔接。由于省道203该段未设置管涵,需在该段设置混凝土管涵,管涵埋深不小于0.5m。 2、排导槽结构设计
排导槽结构设计同1#排导槽设计,确定2#排导槽尺寸。
排导槽两侧边墙高1.0m,基础埋深2.5m,顶厚0.5m,底厚0.7m,内侧(临沟侧)坡比1:0.2,外侧直立,采用C20混凝土结构。 3、排导槽稳定性计算
计算方法与1#排导槽相同,抗滑移、抗倾覆稳定性验算结果如表7-22。 表7-22#排导槽墙抗滑移、抗倾覆稳定性计算结果统计表
抗滑移稳定性系数 名 称 工况Ⅰ 排导槽边墙 1.777 工况Ⅱ 1.159 工况Ⅰ 1.950 工况Ⅱ 1.397 抗倾覆稳定性系数